цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Paragraf доводит графен до криогенных температур


Paragraf доводит графен до криогенных температур

Автор: Mike(admin) от 21-06-2021, 03:15

Графен долгое время использовался в качестве носителя для электроники в академических кругах. Однако до недавнего времени он изо всех сил пытался пробиться в отрасль. Paragraf, британская компания, является первой и единственной компанией, которая на сегодняшний день добилась этого. Ее сотрудники рассказали о выпуске своего первого коммерчески доступного графенового датчика Холла (HES).


Paragraf доводит графен до криогенных температур

Измерение магнитных полей при криогенных температурах - исторически сложная задача, поскольку традиционные методы HES не работают по нескольким причинам. Одна четко определенная проблема криогенных температур - это так называемое замораживание носителя. Замораживание носителей - это явление, которое происходит при чрезвычайно низких температурах, когда у электронов недостаточно энергии для перехода в зону проводимости. В результате обычная электроника перестает работать, когда она начинает приближаться к милликельвинам (мкК).


Paragraf доводит графен до криогенных температур

Помимо замораживания носителей, даже если бы обычные ГЭС могли работать при температуре ниже 100 мК, их тепловыделение было бы слишком большим для окружающей среды. Доктор Галанис из Paragraf объяснил, что «доведение устройства до температуры в милликельвинах становится невозможным, потому что вы его нагреваете, что делает невозможным поддержание температуры в милликельвинах». По этим причинам было необходимо использовать дорогостоящее и специализированное оборудование или датчики ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для надежного измерения магнитных полей на уровне менее 100 мК. Именно эту неудачу сенсор Paragraf стремится преодолеть.


Графен кардинально меняет правила игры в области криогенной электроники, поскольку он способен работать на частотах ниже 100 мК с чрезвычайно высокими характеристиками и низким энергопотреблением. Как объяснил д-р Галанис: «Носители заряда в кремнии не обладают большой энергией при криогенных температурах, поэтому они сталкиваются с большим сопротивлением при движении через материал. Но в графене у вас есть один единственный слой атомов углерода, и нет большого сопротивления потоку электронов».


Paragraf доводит графен до криогенных температур

Графен известен своей чрезвычайно высокой подвижностью электронов, примерно в 200 раз выше, чем у кремния. Помимо этого, этот материал также имеет чрезвычайно высокую теплопроводность 4000 Вт • м − 1 • K − 1, что также намного лучше, чем у кремния. Результатом этих двух факторов является то, что графен является очень энергоэффективным материалом, который может работать в широком диапазоне температур, включая криогенные температуры. Paragraf использовал эти возможности для создания HES на основе графена, который обеспечивает разрешение <0,2 ppm, потребляет мощность порядка пиковатт и может работать при криогенных температурах с высокой линейностью.




© digitrode.ru




Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий